сбросовые характеристики магнетрона

[Tatyana_math]

Добрый день!
1.это сбросовые характеристики магнетрона. а) теоретическая зависимость. б) экспериментальная
вопрос: как изменится график если увеличить температуру катода? (при неизменном напряжении анода). я ответила что т.к температура повышается, то с катода улетит больше электронов с большей скоростью, а значит ток на аноде увеличится, но изменится ли В критическое? (Вкр - величина МП при котором электроны не достигают анода)
2. почему в силе Лоренца, действующей на электрон есть скорость, а в формуле по которой мы определяем удельный заряд электрона её нет? (а соответственно и на сбросовой характеристике мы ее не учитываем).

3. посчитать скорость термоэлектронов (вроде это надо по распределениям Максвелла и Больцмана)
посчитать скорость электронов которую они преобретают в электрическом поле Е
отсюда сделать вывод: если скорости вылета малы по сравнению с приобретенной скоростью то мы её не учитываем, если же величина скорости вылета сравнима с приобретенной скоростью то как это повлияет на Bкр?

[schoolboy]

Разбираться лучше начать с конца, то есть со скоростей у электронов. Для того, чтобы обеспечить эмиссию электронов катод нагревают. Можно считать, что эти электроны в металле образуют газ, средняя кинетическая энергия частицы в газе равна кТ, при температуре катода (обычно это 1500K), получается примерно 2\cdot10^{-20} дж, лучше считать энергию в электрон-вольтах, тогда надо разделить на заряд электрона, получится, что электроны в среднем имеют энергию порядка 10 эв. Чтобы выбраться из металла, они должны затратить работу выхода, которая зависит от вида металла и типично имеет значение 2-5 эв. Таким образом, электроны у катода имеют энергию в несколько электрон-вольт (в скоростях мы не будем считать, но помним, что мы говорим о кинетической энергии E = m_e v_e^2/2). Если электрон находится в электрическом поле, то ускоряясь, он приобретает энергию eU, например, если анодное напряжение 100в (типичное), то энергия у анода, та, что была у катода, плюс 100 эв.

Исходя из всего этого ответы на Ваши вопросы.
3. Скорость термоэлектронов v_e = \sqrt{\frac{2 (k T - eU_v)}{m_e}} \approx 10^6м/с (из кинетической энергии в металле вычел работу выхода)
Скорость электронов у анода v_e = \sqrt{\frac{e U_a}{m_e}} \approx 5\cdot 10^6м/с

2. В формуле, по которой Вы определяете удельный заряд электрона и которую не привели, вероятно есть напряжение на аноде, которое и определяет нетепловую составляющую скорости электрона (точнее квадрат ее, тепловая составляющая из вышеизложенного существенно меньше).

1. Конечно, при увеличении температуры катода не только увеличится ток, но и значение критического магнитного поля, срез на графике будет еще более пологим, поскольку увеличится не только скорость электронов, но и разброс их скоростей.

[schoolboy]

Следует еще сказать, что хотя тепловая скорость электронов у катода получилась лишь в пять раз меньше скорости за счет ускорения электрическим полем, но в формуле удельный заряд линейно зависит от анодного напряжения, значит, квадратично от скорости, поэтому ошибка для удельного заряда будет меньше десяти процентов. Критическое значение магнитной индукции зависит линейно от скорости, поэтому при увеличении температуры катода оно будет меняться значимо.

[Tatyana_math]

cпасибо огромное!!! очень помогли, разобралась!!!